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pH响应型微凝胶由于在不同pH值下其体积发生变化,而且其高浓度分散液通过调节pH可形成具有一定力学强度的凝胶。此类凝胶具有良好的生物相容性,并且可调节pH使分散液形成凝胶前为可流动状态,达到可注射的条件,注射进入有机体后,可通过调节pH值使其形成凝胶。微凝胶此种独特的性质使其在组织工程支架材料方面具有广泛的应用前景,已经成为人们研究的热点之一。本文首先以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂,水为分散相,以过硫酸铵为引发剂,通过半连续种子乳液聚合以及预乳化乳液聚合两种方法制备稳定的P(MMA/MAA/HEMA)微凝胶乳液。通过乳液聚合过程产生凝胶率的大小决定乳液聚合方法。借助傅里叶红外光谱、透射电镜、动态光散射DLS、自动点位滴定等测试手段表征微凝胶分子组成结构、微观形态、粒径及其粒径分布、微凝胶功能基团含量。研究不同引发剂含量、乳化剂含量对其粒径的影响,结合乳液稳定性能决定乳化剂最佳含量。结果表明引发剂含量为1 wt%,乳化剂含量为2 wt%时,制备单体摩尔比nMMA:nMAA:nHEMA= 2:1:1的微凝胶乳液性能最稳定。电镜结果说明微凝胶为核壳结构,粒径为90 nm左右;电位滴定结果表明摩尔比为2:1:1的微凝胶羧基含量为25 wt%,与理论值26 wt%接近,并得到此微凝胶的pKa值为6.75。其次,通过浊度法、动态光散射法对微凝胶的pH响应性及其溶胀性能进行了研究,测得微凝胶平衡溶胀时间,并研究了微凝胶在不同盐浓度下分散液浊度的变化。结果表明微凝胶颗粒在介质水中可快速达到溶胀平衡。微凝胶分散液在不同pH值下,浊度表现不同,在pKa值左右,吸光度变化明显;并且其流体力学直径由收缩态的180 nm变为溶胀态的1100 nm,此结果说明微凝胶具有良好的pH响应性并且其溶胀性能良好,最大溶胀率可达180。微凝胶在不同盐浓度下,其浊度变化明显,在氯化钠溶液中,钠离子对微凝胶的溶胀有一定的屏蔽作用,当钠离子浓度高于0.19 mol/L时,微凝胶开始絮凝。制备了 HEMA含量不同的微凝胶,并通过试管倒转法研究绘制了此系列微凝胶的相图,结果说明随HEMA含量增多,其分散液凝胶化所需临界最小浓度增大,临界最大pH值减小;椎板流变法实验测试了微凝胶分散液形成胶态凝胶的力学强度,结果说明凝胶储能模量随HEMA含量的增加而增大,说明羟基的引入增多了氢键结合点,氢键是影响凝胶网络结构稳定及其力学强度的重要因素。摩尔配比nMMA:nMAA:nHEMA=2:1:1的微凝胶,微凝胶浓度为15wt%时,胶态凝胶的储能模量最高可达20000Pa;温度的增加降低了胶态凝胶的力学强度。